JP2010037991A

JP2010037991A - シュー

Info

Publication number: JP2010037991A
Application number: JP2008199958A
Authority: JP
Inventors: Masanori Akizuki; 政憲秋月; Seiji Hatta; 政治八田; Satoshi Nomura; 諭野村
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【解決手段】シュー５はピストン４に形成された半球状の摺動面４ａに摺接する球面部１１と、斜板３に摺接する平坦状の端面部１２とを備え、上記球面部１１および端面部１２は薄肉状に形成されることで内部空間Ｓが形成されている。
上記球面部１１および端面部１２には貫通孔１１ａ、１２ａが形成されるとともに、上記内部空間Ｓには固体潤滑材１３が充填されており、ピストンの往復動に伴って固体潤滑材が上記貫通孔１１ａ、１２ａから排出されるようになっている。
【効果】内部空間を備えた摺動特性の高いシューを得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明はシューに関し、詳しくはピストンの半球状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備えたシューに関する。

従来、斜板式コンプレッサには、回転軸を中心に回転する斜板と、該斜板の回転に伴って進退動するピストンと、これら斜板とピストンとの間に設けられた略半球状のシューが設けられている（特許文献１〜３）。
上記シューは、ピストンの半球状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備えているが、特に上記特許文献１〜３においては、シューの内部に内部空間を形成することが行われている。
上記内部空間によりシューを軽量化することができ、ピストンの往復動によるシューへのたたき荷重によって斜板の表面に形成したコーティングが摩耗してしまうのを可及的に防止することができる。
特開２００２−３９０５８号公報特開２００５−９０３８５号公報特開２００７−２７８１４９号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に開示された内部空間の形成されたシューであっても、近年の斜板式コンプレッサは高効率化を図るために従来とは異なる冷媒を用いたり、シューに高負荷がかかるような構成となっており、更なる摺動特性の向上が求められている。
このような問題に鑑み、本発明は内部空間を備えた摺動特性の高いシューを提供するものである。

すなわち、本発明に係るシューは、ピストンに形成された半球状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、上記球面部および端面部を薄肉状に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部の又は端面部の少なくともいずれか一方に貫通孔を形成するとともに、上記内部空間に固体潤滑材を充填したことを特徴としている。

上記発明によれば、上記固体潤滑材が貫通孔より排出されることで、該固体潤滑材が球面部とピストンの摺動面との間、または端面部と斜板との間に入り込むので、これらの摺動特性を向上させることができ、たたき荷重による斜板のコーティングの損傷を可及的に防止することができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は斜板式コンプレッサ１の内部構造を示し、図示しないハウジングに軸支された回転軸２と、該回転軸２に固定された斜板３と、ハウジングの図示しないシリンダボア内を進退動する複数のピストン４と、各ピストン４の内部に向き合うように設けられるとともに上記斜板３を挟持する複数のシュー５とを示している。
上記斜板３は回転軸２に対して斜めに固定されているか、もしくは斜板３の傾角を変化させることができるようになっており、各ピストン４ごとに２つのシュー５によって挟持されている。そして斜板３の上記シュー５と摺接する部分には所要の溶射層、めっき層や樹脂コーティングなどのコーティングが施されている。
上記ピストン４には、相互に向き合うように半球状の摺動面４ａが形成されており、上記シュー５はこの摺動面４ａに対して揺動しながら、上記斜板３の回転をピストン４の進退動に変換するようになっている。
なお、このような構成を有する斜板式コンプレッサ１は従来公知であり、これ以上の詳細な説明は省略する。

以下上記シュー５について説明すると、図２等に示すように、シュー５は上記ピストン４の摺動面４ａに対して搖動する薄肉状に形成された球面部１１と、斜板３に対して摺接する薄肉状に形成された端面部１２とから構成され、これら球面部１１および端面部１２の内側には内部空間Ｓが形成されている。
本実施例では、上記シュー５は鉄系、銅系、アルミニウム系材料のほか、焼結材料や樹脂材料等で製造することが可能であり、好ましくはＳＵＪ２で製造されている。また球面部１１および端面部１２の板厚は、軽量化と剛性やばね性の確保を同時に成立させる観点から、０．１〜２ｍｍとするのが望ましく、０．２〜１．２ｍｍとするのがより望ましい。
上記球面部１１の頂部には貫通孔１１ａが形成され、上記端面部１２の中央には貫通孔１２ａが形成されている。また、図示しないが端面部１２はその中央が若干斜板３側に膨出するように形成されている。これにより端面部１２と斜板３との間に潤滑油が引き込まれるようになっている。

そして上記内部空間Ｓには軽量なＭｏＳ_２やＧｒを単独または混合した固体潤滑材１３が充填されており、この固体潤滑材は上記ピストン４の摺動面４ａと球面部１１との間や、斜板３と端面部１２との間に入り込んで、摺動特性を向上させるようになっている。
また上記固体潤滑材１３はシュー５の製造時に上記内部空間Ｓに充填された後、適度な圧縮力が付加される事で固められており、シュー５の製造時や搬送時に固体潤滑材１３が崩れて上記貫通孔１１ａ、１２ａより落下しないようにするとともに、その後斜板式コンプレッサ１を作動させると、振動や熱によって固体潤滑材１３が崩れて上記貫通孔１１ａ、１２ａより排出されるようになっている。
上記圧縮力によって固体潤滑材１３を固める代わりに、例えば斜板式コンプレッサ１内を流通する潤滑油と同等の、もしくはそれよりも高い粘度の潤滑油などの、斜板式コンプレッサ１内を流通する潤滑油や冷媒によって溶解する素材で固めてもよい。
このようにした場合、シュー５の製造時や搬送時に貫通孔１１ａ、１２ａより固体潤滑材１３が落下するのが防止され、その後斜板式コンプレッサ１を作動させると、斜板３コンプレッサの内部を流通する冷媒や潤滑油によってこれらの素材が溶解するので、固体潤滑材１３が上記貫通孔１１ａ、１２ａより排出されることとなる。
なお、固体潤滑材１３全体を固めてもよいが、上記貫通孔１１ａ、１２ａの近傍だけを固めるようにしてもよい、このようにすることで、製造時や搬送時における固体潤滑材１３の落下を防止すると共に、斜板式コンプレッサ１の使用時には速やかに固体潤滑材１３を排出させることが可能である。

また、本実施例の固体潤滑材１３は粒径の異なる大小の粉末から構成されており、さらに球径粉や異形粉を単独もしくは混合して用いている。
粒径の小さな粉末は、シュー５と相手材と摺接部分に入り込みやすくなっており、斜板式コンプレッサ１の作動初期から積極的に排出されて摺動部分の初期なじみを向上させることができる。
一方、粒径の大きな粉末は、シュー５と相手材と摺接部分に入り込みにくいため、そのまま上記内部空間Ｓに留まろうとするが、ピストン４の往復動により貫通孔１１ａ、１２ａから排出された大きな粉末の一部は、上記ピストン４の摺動面４ａに付着したり斜板３のコーティングに突き刺さって埋収されたりし、当該部分の摺動特性を向上させることができる。
さらに、大きな粉末はピストン４の往復動によって上記内部空間Ｓで小さな粉末に粉砕され、予め充填されていた小さな粉末が内部空間Ｓから排出された後に排出されることとなる。換言すると、長期にわたって固体潤滑材１３の排出を行うことができる。

上記構成を有するシュー５を用いることで、以下の効果を得ることができる。
第１に、内部空間Ｓの形成されたシュー５に、軽量な固体潤滑材１３を充填することで、軽量なシュー５を得ることができ、ピストン４の往復動に伴うたたき荷重により斜板３のコーティングが損傷してしまうのを可及的に防止することができる。
第２に、上記球面部１１の貫通孔１１ａから固体潤滑材が排出されることで、シュー５の球面部１１とピストン４の摺動面４ａとの間で、かじりが発生するのを防止することができ、上記球面部１１や摺動面４ａの摩耗や焼付を防止することができる。
第３に、上記端面部１２の貫通孔１２ａから固体潤滑材が排出されることで、シュー５の端面部１２と斜板３との間の摺動特性を向上させることができ、上記斜板３の摩耗を防止することができる。
このため、上記斜板３に形成するコーティングをそれまでより安価なものとしたり、コーティングを廃止することが可能となり、斜板３を安価に製造することが可能となる。
第４に、上記シュー５から排出された固体潤滑材１３は、その後潤滑油や冷媒内に混ざって斜板式コンプレッサ１内を流通するため、上記シュー５の摺動部分以外にも、斜板式コンプレッサ１を構成するピストン４シリンダやシャフトなどの摺動特性をも向上させることができる。
第５に、固体潤滑材を粒径の異なる大小の粉末から構成することにより、初期なじみを向上させるとともに、固体潤滑材１３による摺動特性の高い状態を長期にわたって維持することができる。

なお、上記実施例に対し、上記貫通孔をシュー５の球面部１１または端面部１２のいずれか一方にだけ形成するようにしても良い。例えばシュー５の端面部１２だけに貫通孔１２ａを形成した場合であっても、固体潤滑材１３はピストン４の往復動に伴って潤滑油や冷媒と共にピストン４の摺動面４ａと球面部１１との間にも入り込むので、良好な摺動特性を得ることができる。

斜板式コンプレッサの内部構造。本実施例にかかるシューの断面図。

符号の説明

１斜板式コンプレッサ３斜板
４ピストン５シュー
１１球面部１２端面部
１３固体潤滑材Ｓ内部空間

Claims

ピストンに形成された半球状の摺動面に摺接する球面部と、斜板に摺接する平坦状の端面部とを備え、上記球面部および端面部を薄肉状に形成して内部空間を形成したシューにおいて、
上記球面部の又は端面部の少なくともいずれか一方に貫通孔を形成するとともに、上記内部空間に固体潤滑材を充填したことを特徴とするシュー。
上記固体潤滑材は粒径の異なる粉末からなることを特徴とする請求項１に記載のシュー。
上記固体潤滑材のうち少なくとも上記貫通孔近傍部分を固めたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のシュー。
上記固体潤滑材を摺接部分を流通する潤滑油や冷媒によって溶解する素材により固めたことを特徴とする請求項３に記載のシュー。
上記貫通孔を上記球面部の頂部に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシュー。
上記貫通孔を上記端面部の中央に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシュー。
上記貫通孔を上記球面部の頂部および端面部の中央に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシュー。